FI104500B - Process for preparing L-arabinose from sugar beet cut - Google Patents
Process for preparing L-arabinose from sugar beet cut Download PDFInfo
- Publication number
- FI104500B FI104500B FI980119A FI980119A FI104500B FI 104500 B FI104500 B FI 104500B FI 980119 A FI980119 A FI 980119A FI 980119 A FI980119 A FI 980119A FI 104500 B FI104500 B FI 104500B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- arabinose
- solution
- process according
- sugar beet
- sugar
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C13—SUGAR INDUSTRY
- C13K—SACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
- C13K13/00—Sugars not otherwise provided for in this class
- C13K13/007—Separation of sugars provided for in subclass C13K
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/20—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
- A23L29/206—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
- A23L29/231—Pectin; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H1/00—Processes for the preparation of sugar derivatives
- C07H1/06—Separation; Purification
- C07H1/08—Separation; Purification from natural products
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/0006—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid
- C08B37/0045—Homoglycans, i.e. polysaccharides having a main chain consisting of one single sugar, e.g. colominic acid alpha-D-Galacturonans, e.g. methyl ester of (alpha-1,4)-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectin, or hydrolysis product of methyl ester of alpha-1,4-linked D-galacturonic acid units, i.e. pectinic acid; Derivatives thereof
- C08B37/0048—Processes of extraction from organic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
- C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Description
104500104500
Menetelmä L-arabinoosin valmistamiseksi sokerijuurikasleikkeestäA method for making L-arabinose from sugar beet pulp
Keksintö koskee menetelmää kiteisen L-arabinoosin valmistamiseksi uuttamalla sokerijuurikasleikettä, josta sokeri on uutettu pois, vahvasti 5 emäksisellä liuoksella, hydrolysoimalla saatu raaka arabaani vahvalla hapolla korotetussa lämpötilassa, erottamalla L-arabinoosijae kromatografisesti, puhdistamalla saatu L-arabinoosiliuos kationi- ja anionivaihtajien ja adsorbentti-hartsien avulla, ja ottamalla puhdas L-arabinoosi talteen kiteisenä tuotteena. Tekniikan taso 10 L-arabinoosia on valmistettu arabinoosia sisältävistä kasviaineista kuten arabikumista hydrolysoimalla happamissa olosuhteissa. Toinen hyvin tunnettu raaka-aine on sokerijuurikasleike, josta sokeri on uutettu pois; tästä L-arabinoosia on valmistettu hydrolysoimalla joko emäksisissä tai happamissa olosuhteissa ja puhdistamalla useissa eri vaiheissa. Esimerkiksi US-patentissa 15 4.816.078 on kuvattu menetelmä L-arabinoosin valmistamiseksi sokerijuurikasleikkeestä hydrolysoimalla kalkin läsnäollessa, suodattamalla ja erottamalla arabaanijae kromatografisesti; tämän jälkeen arabaani hydrolysoidaan lisäämällä happoa ja saatu L-arabinoosi erotetaan kromatografisesti käyttäen Ca-muodossa olevaa kationinvaihtohartsia. Erään aikaisemman, GB hakemusjul-20 kaisussa 1.182.099 kuvatun menetelmän mukaan L-arabinoosi valmistetaan juurikasleikehydrolysaatista ja se erotetaan alkoholiliuoksesta kiteyttämällä. Keksintö ';": Nyt on keksitty, että L-arabinoosia voidaan saada hyvällä saannolla ·:·*: sokerijuurikasleikkeestä, josta sokeri on uutettu pois, yksinkertaisesti uutta- :***: 25 maila emäksisissä olosuhteissa, hydrolysoimalla happamissa olosuhteissa ja • · · erottamalla kromatografisesti käyttäen erotushartsina monovalentin metallin (Na+) muodossa olevaa kationinvaihtohartsia, jolloin saadaan L-arabinoosia sisältävä jae. Lopuksi L-arabinoosi kiteytetään vesiliuoksesta. Menetelmällä vältetään aikaisemmat moninkertaiset erotus- ja puhdistusvaiheet.The present invention relates to a process for the preparation of crystalline L-arabinose by extraction of a strongly extracted 5 beet sugar beet pulp, hydrolysis of the obtained crude arabic with a strong acid at elevated temperature, separation of the L-arabinose fraction by chromatography, purification of the and recovering pure L-arabinose as a crystalline product. BACKGROUND OF THE INVENTION L-arabinose 10 is prepared from hydrolyzed under acidic conditions from plant materials containing arabinose such as acacia. Another well-known raw material is sugar beet pulp from which sugar has been extracted; of this, L-arabinose has been prepared by hydrolysis under either basic or acidic conditions and purification in several steps. For example, U.S. Patent No. 15,886,078 describes a process for the preparation of L-arabinose from sugar beet pulp by hydrolysis in the presence of lime, filtration and separation of the araban fraction by chromatography; the arabane is then hydrolyzed by addition of acid and the resulting L-arabinose is chromatographed using a Ca-form cation exchange resin. According to one of the previous processes described in GB Application Publication No. 1,182,099, L-arabinose is prepared from beet cut hydrolyzate and separated from the alcoholic solution by crystallization. Invention '; ": It has now been discovered that L-arabinose can be obtained in good yield ·: · *: from sugar beet pulp from which sugar has been extracted simply by: ***: 25 miles under alkaline conditions, by hydrolysis under acidic conditions and · · · separation by chromatography using a monovalent metal (Na +) cation exchange resin as the resin to give a fraction containing L-arabinose, and finally crystallizing L-arabinose from aqueous solution, avoiding the previous multiple separation and purification steps.
*:!.* 30 Keksinnön kuvaus • · · *·* * Keksinnön kohteena oleva menetelmä kiteisen L-arabinoosin vai- • mistamiseksi on seuraavien vaiheiden yhdistelmästä: a) sokerijuurikasleikkeen, josta sokeri on uutettu pois, uutto vah-/. vasti emäksisellä liuoksella, 35 b) saadun raa’an arabaanin hydrolyysi vahvalla hapolla korotetussa ’···' lämpötilassa, 104500 2 c) saadun liuoksen neutralointi ja suodatus, d) L-arabinoosi-jakeen erotus kromatografisesti, käyttäen erotus-hartsina monovalentin metallin muodossa olevaa kationivaihtajaa, e) saadun L-arabinoosiliuoksen puhdistus kationi- ja anionivaihta-5 jien ja adsorbenttihartsien avulla, ja f) puhtaan L-arabinoosin talteenotto kiteisenä tuotteena.DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of crystalline L-arabinose, by combining the following steps: a) extraction of a beet pulp from which the sugar has been extracted. (b) hydrolysis of the obtained crude araban with a strong acid at an elevated '···' temperature, 104500 2 (c) neutralization and filtration of the resulting solution, (d) chromatographic separation of the L-arabinose fraction using a monovalent metal resin e) purifying the resulting L-arabinose solution with cation and anion exchangers and adsorbent resins; and f) recovering pure L-arabinose as a crystalline product.
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan valmistaa puhdasta L- arabinoosia. Keksinnön mukaisesti sokerijuurikasleike, josta sokeri on uutettu pois, uutetaan emäksisellä liuoksella arabaanin liuottamiseksi. Emäksinen 10 uute hydrolysoidaan suodatuksen jälkeen hapolla raa’an L-arabinoosiliuoksen saamiseksi. Raaka arabinoosijae erotetaan kromatografisesti käyttäen monovalentin metallin (Na+) muodossa olevaa kationinvaihtohartsia (esimerkiksi sulfonoitua polystyreenidivinyylibentseeniä; 5,5 % DVB) ja vettä eluenttina, minkä jälkeen liuos vielä puhdistetaan ioninvaihdolla. Liuos väkevöidään noin 15 70-painoprosenttiseksi, ja kiteytetään puhdas L-arabinoosi. Kiteet erotetaan linkoamalla ja ilmakuivataan.Pure L-arabinose can be prepared by the process of the invention. According to the invention, the sugar beet pulp from which the sugar has been extracted is extracted with a basic solution to dissolve araban. After filtration, the basic extract is hydrolyzed with acid to give a crude L-arabinose solution. The crude arabinose fraction is chromatographed using a cation exchange resin in the form of a monovalent metal (Na +) (e.g., sulfonated polystyrene divinylbenzene; 5.5% DVB) and water as eluent, followed by further purification by ion exchange. The solution is concentrated to about 15% to 70% by weight and crystallized with pure L-arabinose. The crystals are separated by centrifugation and air dried.
Kromatografisessa erotuksessa käytettävä erotushartsi on monovalentin metallin (Na+, K+) muodossa oleva sulfonoitu polystyreeni-divinyylibentseeni (5,5 % DVB). Puhdistus ja värin poisto suoritetaan kationin-20 ja anioninvaihtohartseilla sekä muilla adsorptiohartseilla.The chromatographic separation resin is a sulfonated polystyrene-divinylbenzene (5.5% DVB) in the form of a monovalent metal (Na +, K +). Purification and decolorization are performed with cation-20 and anion exchange resins and other adsorption resins.
Lähtöaineena käytetään edullisesti suomalaisen patenttihakemuk- v : sen 973501 mukaisella bioteknisellä menetelmällä stabiloitua sokerijuurikas- leikettä. Seuraavassa on esitetty yleinen prosessikaavio.Preferably the sugar beet cut stabilized by the biotechnological process according to Finnish Patent Application 973501 is used as starting material. The following is a general process diagram.
25 Sokerijuurikasleike • · ·25 Sugar Beet Cut • · ·
Noin 5-10 % kuiva-ainetta sisältävä vesisuspensio • · • · · • · · * · «Aqueous suspension containing about 5-10% solids.
Uutto emäksisissä olosuhteissa (esimerkiksi Ca(OH)2-lietteellä, pHExtraction under basic conditions (for example, Ca (OH) 2 slurry, pH
10-12, 95-100 'C, 4-5h) • · » *;[/ 30 Neutralointi hapolla (pH alle noin 9) • · · *·* * Suodatus • · t10-12, 95-100 'C, 4-5h) • · »*; [/ 30 Acid neutralization (pH below about 9) • · · * · * * Filtration • · t
Raaka arabaaniliuos 35 Haihdutus (40-50 paino-%)Crude Arabic Solution 35 Evaporation (40-50% by weight)
Hydrolyysi (esimerkiksi H2S04,90 °C, pH 0,8) 3 104500Hydrolysis (e.g. H 2 SO 4 .90 ° C, pH 0.8) 3 104500
Neutralointi (esimerkiksi NaOH:lla, pH noin 6) 5 Raaka L-arabinoosiliuosNeutralization (e.g. with NaOH, pH about 6) 5 Crude L-arabinose solution
Suodatus (kipsin poisto)Filtration (gypsum removal)
Kromatografinen erotus (esimerkiksi Na*-muodossa oleva kationin-vaihtohartsi, 70 °C) 10 L-arabinoosia sisältävä liuosChromatographic separation (for example, Na * form cation exchange resin, 70 ° C) 10 L-arabinose solution
Noin 10 % kuiva-ainetta Kationin- ja anioninvaihto Värin poisto 15 Haihdutus (noin 70 paino-%)Approximately 10% of dry matter Cation and anion exchange Decolourization 15 Evaporation (approximately 70% by weight)
Kiteytys _^ KierrätysCrystallization _ ^ Recycling
Kuivaus i 20Drying i 20
Puhtaat L-arabinoosikiteet : Keksinnön edullinen suoritusmuotoPure L-arabinose Crystals: A preferred embodiment of the invention
Erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti sokerijuurikasleike, *; * · i josta sokeri on uutettu pois, suspendoidaan vahvasti emäksiseen liuokseen ja .···. 25 uutetaan 4-5 tuntia pH:n ollessa noin 10-12 ja lämpötilan 95-100 °C. Emäksi- • · · senä ’’liuoksena” on edullisesti kalkkimaita, joka sisältää 25-40 paino-% Ca(OH)2:ta sokerijuurikasleikkeen kuiva-aineesta laskettuna. Uuttoon voi • · · vaihtoehtoisesti käyttää puskuroituja emäsliuoksia (KOH, NaOH). Saatu seos ... neutraloidaan kalsiumsuolan saostamiseksi esimerkiksi hiilidioksidilla tai vaih- • · · '·]/ 30 toehtoisesti rikkihapolla, sopiva pH on noin 9 tai alle. Suodatuksen jälkeen liu- '·[ ’ osta väkevöidään noin 40-painoprosenttiseksi, minkä jälkeen sille suoritetaan : hydrolyysi happamissa olosuhteissa, esimerkiksi lisäämällä rikkihappoa, kun nes pH on noin 0,8. Hydrolyysi suoritetaan noin 90 °C:n lämpötilassa, minkä jälkeen liuos jäähdytetään noin 70 °C:een ja neutraloidaan lisäämällä emästä 35 (esimerkiksi NaOH) kunnes pH on noin 6. Neutraloitu liuos erotetaan kromato-grafisesti käyttäen monovalentin metallin muodossa, edullisesti Na+-muodossa 4 104500 olevaa kationinvaihtohartsia. Erotetun arabinoosia sisältävän jakeen kuiva-ainepitoisuus on 5-10 %, josta 75-80 % on L-arabinoosia. Puhtaita L-arabinoosikiteitä saadaan haihduttamalla (noin 70-painoprosenttinen liuos), siementämällä ja jäähdytyskiteyttämällä. Kiteet voidaan erottaa linkoamalla.According to a preferred embodiment, the beet cut, *; * · I, from which the sugar has been extracted, is suspended in a strongly alkaline solution and. The extract is extracted for 4-5 hours at a pH of about 10-12 and a temperature of 95-100 ° C. The "basic" "solution" is preferably limestone containing 25-40% by weight of Ca (OH) 2 based on the dry matter of the sugar beet pulp. Alternatively, buffered alkaline solutions (KOH, NaOH) may be used. The resulting mixture ... is neutralized to precipitate the calcium salt, for example with carbon dioxide or alternatively sulfuric acid, a suitable pH of about 9 or less. After filtration, the solution is concentrated to about 40% by weight, followed by: hydrolysis under acidic conditions, for example by adding sulfuric acid at a pH of about 0.8. The hydrolysis is carried out at a temperature of about 90 ° C, after which the solution is cooled to about 70 ° C and neutralized by addition of base 35 (e.g. NaOH) until the pH is about 6. The neutralized solution is separated chromatographically using the monovalent metal form, preferably 4 104500 cation exchange resin. The fraction of the separated arabinose-containing fraction has a dry matter content of 5-10%, of which 75-80% is L-arabinose. Pure L-arabinose crystals are obtained by evaporation (about 70 wt% solution), seeding and cooling crystallization. The crystals can be separated by centrifugation.
5 Toinen edullinen tapa arabaanin uuttamiseksi ja hydrolysoimiseksi on jatkaa alkaalisen hydrolyysin jälkeen suoraan happohydrolyysillä arabaanin pilkkomiseksi L-arabinoosiksi. Tässä suoritustavassa alkaalinen uutto kestää noin 4-5 tuntia, jonka jälkeen pH säädetään rikkihapolla noin 0,8:aan. Uutetta käsitellään 90 °C lämpötilassa, kunnes arabaani on pilkkoontunut, minkä jäl-10 keen suspensio neutraloidaan (pH 6), suodatetaan suotopuristimella ja väke-vöidään haihduttamalla kromatografista erotusta varten.Another preferred way to extract and hydrolyze araban is to proceed directly with acid hydrolysis after alkaline hydrolysis to cleave araban to L-arabinose. In this embodiment, the alkaline extraction takes about 4-5 hours, after which the pH is adjusted to about 0.8 with sulfuric acid. The extract is treated at 90 ° C until the arabic is cleaved, after which the suspension is neutralized (pH 6), filtered on a suction press and concentrated by evaporation for chromatographic separation.
Suoritustavan valinta riippuu laitteistokapasiteetista sekä raaka-aineen soveltuvuudesta.The choice of method depends on the equipment capacity and the suitability of the raw material.
Esimerkki 1 15 Kuumaan veteen (95-100 °C) lisättiin 30-40 painoprosenttia kal- siumhydroksidia. Kuivattua sokerijuurikasleikettä, jonka karkeus oli noin 0,5 cm ja josta sokeri oli uutettu pois, suspendoitiin näin saatuun kalkkimaitoon noin 8-painoprosenttiseksi seokseksi, ja sekoitettiin 3-4 tuntia 95-100 °C:n lämpötilassa pH:n ollessa 10-12. Seos jäähdytettiin 75 °C:een ja neutraloitiin 20 lisäämällä hiilidioksidia kunnes pH oli 9, jolloin kalsiumkarbonaatti saostui. Neutraloitu seos suodatettiin suodatuspuristimella.Example 1 30-40% by weight of calcium hydroxide was added to hot water (95-100 ° C). The dried sugar beet pulp, roughly 0.5 cm in size, from which the sugar was extracted, was suspended in the lime milk thus obtained in a mixture of about 8% by weight, and stirred for 3-4 hours at 95-100 ° C at a pH of 10-12. The mixture was cooled to 75 ° C and neutralized by addition of carbon dioxide until pH 9, whereupon calcium carbonate precipitated. The neutralized mixture was filtered with a filter press.
: 4 % polysakkarideja (raakaa arabinogalaktaania) sisältävä suodos väkevöitiin 40 painoprosenttiseksi haihduttamalla ja lisättiin rikkihappoa, kun-·:··: nes pH oli 0,8. Arabaani hydrolysoitiin 90 °C:ssa, minkä jälkeen liuos jäähdy- 25 tettiin 70 °C:een ja lisättiin 10-painoprosenttista natriumhydroksidiliuosta, kun- • · · nes pH oli 6. Neutraloitu liuos suodatettiin ja L-arabinoosi erotettiin kromato-grafisesti käyttäen Na+-muodossa olevaa sulfonoitu polystyreeni- • · · divinyylibentseeni-kationinvaihtohartsia. L-arabinoosijae, joka sisälsi 8 % kui-... va-ainetta (josta 80 % oli L-arabinoosia) otettiin talteen. L-arabinoosiliuos vä- • · r ’;[/ 30 kevöitiin 30-painoprosenttiseksi haihduttamalla ja puhdistettiin kationin- ja • · * *·[ * anioninvaihdolla, minkä jälkeen väri poistettiin Optipore® (Dovex®) - ?*· : adsorptiohartsilla (valmistaja Dow Chemical, USA). Puhdistettu liuos väkevöi tiin 70-painoprosenttiseksi, ympättiin arabinoosikiteillä ja kiteytettiin huoneen lämpötilaan jäähdyttämällä. Kiteet (arabinoosipuhtaus yli 98 %) erotettiin lin-35 koamalla ja kuivattiin kuumassa ilmavirrassa. L-arabinoosikiteiden saanto oli 10 paino-% massan kuiva-aineesta.: The filtrate containing 4% polysaccharides (crude arabinogalactan) was concentrated to 40% by weight by evaporation and sulfuric acid was added at a pH of 0.8. The arabic was hydrolyzed at 90 ° C, then the solution was cooled to 70 ° C and 10% w / w sodium hydroxide solution was added until the pH was 6. The neutralized solution was filtered and the L-arabinose was separated chromatographically using Na +. sulfonated polystyrene • · · divinylbenzene cation exchange resin. The L-arabinose fraction containing 8% of the dry substance (of which 80% was L-arabinose) was recovered. The L-arabinose solution was colored by evaporation and purified by cationic and • · * * · [* anion exchange followed by decolorization with Optipore® (Dovex®) -? * ·: Adsorption resin (manufactured by Dow Chemical, USA). The purified solution was concentrated to 70% by weight, seeded with arabinose crystals and crystallized by cooling to room temperature. The crystals (arabinose purity greater than 98%) were separated by lin-35 coax and dried in a hot air stream. The yield of L-arabinose crystals was 10% by weight based on the dry weight of the pulp.
5 1045005 104500
Esimerkki 2Example 2
Tuoretta sokerijuurikasleikettä, jonka karkeus oli noin 0,5 cm ja josta sokeri oli uutettu pois, ja jota oli esikäsitelty bioteknisellä esikäsittelyllä (kuvattu patenttihakemuksessa 973501 sekä esimerkissä 3), suspendoitiin 5 kuumaan (95-100 °C) kalkkimaitoon (30-40 % Ca(OH)2 juurikasleikkeen kuiva-aineesta) 7-painoprosenttiseksi seokseksi. Seos uutettiin kuten esimerkissä 1, uutettu leike erotettiin liuoksesta dekantoimislingolla ja raaka arabaani hydrolysoitiin kuten esimerkissä 1 on selitetty. L-arabinoosi erotettiin kromatografi-sesti, ja se puhdistettiin ioninvaihtimilla ja väri poistettiin, kuten esimerkissä 1 10 on selitetty. L-arabinoosi kiteytettiin väkevöidystä liuoksesta, jolloin saanto oli 15 % massan kuiva-aineesta.A fresh sugar beet slice, roughly 0.5 cm in size, from which the sugar was extracted and pretreated with biotechnological pretreatment (described in Patent Application 973501 and Example 3), was suspended in 5 hot (95-100 ° C) lime milk (30-40% Ca). (OH) 2 from beet cut dry matter) to 7% by weight. The mixture was extracted as in Example 1, the extracted slice was separated from the solution by decantation centrifugation and the crude araban was hydrolyzed as described in Example 1. L-arabinose was separated by chromatography and purified by ion exchangers and decolorized as described in Example 1-10. L-arabinose was crystallized from a concentrated solution in a yield of 15% by weight on a dry basis.
Esimerkki 3Example 3
Tuoretta puristettua lähes sokeritonta sokerijuurikasleikettä (kuiva-aine 22 %) sekoitettiin ’’Ensimax” (muurahaishapon, etikkahapon ja lignosulfo-15 naatin seos, valmistaja Kemira Oy, Suomi) -happosekoitukseen kunnes pH oli 4. Saatu seos pakattiin tiiviiseen astiaan, joka suojaa sisältöä ilmalta ja valolta. Seoksen annettiin stabiloitua kuukauden ajan. Esikäsittely poistaa hapen ja vapaat sokerit seoksesta ja näin esikäsitelty leike on stabiili ainakin vuoden ajan varastoituna ei-kohotetussa lämpötilassa. Esikäsiteltyä leikettä käytetään 20 raaka-aineena L-arabinoosin tuotannossa.Freshly pressed, almost sugar-free beet pulp (22% dry matter) was mixed with '' Ensimax '' (formic acid, acetic acid and lignosulfo-15-sodium mixture, manufactured by Kemira Oy, Finland) until pH 4. The resulting mixture was packed in a sealed container from the air and light. The mixture was allowed to stabilize for one month. Pretreatment removes oxygen and free sugars from the blend, and thus the pre-treated slice is stable for at least one year when stored at non-elevated temperature. The pretreated slice is used as a raw material for the production of L-arabinose.
Esimerkki 4 : Happamasta hydrolyysista saatu raaka arabinoosiliuos suodatettiin ja erotettiin kromatografisesti L-arabinoosin puhdistamiseksi muista kompo-nenteista.Example 4: The crude arabinose solution obtained by acid hydrolysis was filtered and chromatographed to purify L-arabinose from the other components.
25 Erotus suoritettiin pilottikromatografiakolonnissa eräprosessina, jos- sa käytettiin Na+-muotoista kationinvaihtohartsia (valmistaja Finex Oy, Suomi); • · hartsi oli sulfonoitua polystyreeniä, joka on silloitettu (ristisidottu) divinyylibent-seenillä; hartsin silloitusaste oli 5,5 % ja sen keskimääräinen hiukkaskoko 0,35 mm. Kolonnin sisähalkaisija oli 1,0 m ja hartsipatsaan korkeus noin 5,2 m, V.. 30 jolloin hartsitilavuudeksi tuli noin 4000 litraa. Erotus suoritettiin 80 °C;ssä • · · * (lämmitettyä kolonnia käyttäen) käyttämällä ionivaihdettua vettä eluenttina.The separation was carried out on a pilot chromatography column as a batch process using Na + cation exchange resin (manufactured by Finex Oy, Finland); The resin was a sulfonated polystyrene cross-linked (cross-linked) with divinylbenzene; the resin had a degree of crosslinking of 5.5% and an average particle size of 0.35 mm. The inside diameter of the column was 1.0 m and the height of the resin column was about 5.2 m, V30, resulting in a resin volume of about 4000 liters. The separation was carried out at 80 ° C (using a heated column) using deionized water as eluent.
:*·-? Erotusprosessi suoritettiin seuraavasti:: * · -? The separation process was carried out as follows:
Vaihe 1:Phase 1:
Noin 400 litraa arabinoosiliuosta (125 kg kuiva-ainetta) johdettiin 35 kolonniin lämmönvaihtimen läpi virtausnopeuden ollessa noin 750 l/h. Liuok- 6 104500 sen kuiva-ainepitoisuus oli noin 35 g kuiva-ainetta/100 g liuosta.Approximately 400 liters of arabinose solution (125 kg of dry substance) was passed to 35 columns through a heat exchanger at a flow rate of about 750 l / h. The solution had a dry solids content of 10450000, about 35 g of dry substance per 100 g of solution.
Vaihe 2:Step 2:
Eluentti (ionivaihdettu vesi) johdettiin alaspäin kolonnissa virtausnopeuden ollessa 650 l/h. Myös eluentti johdettiin lämmönvaihtimen läpi.The eluent (deionized water) was passed down the column at a flow rate of 650 L / h. The eluent was also passed through a heat exchanger.
5 Vaihe 3:5 Step 3:
Kolonnista poistuvan liuoksen tiheyttä ja (sähkönjohtokykyä mitattiin ja taltioitiin jatkuvasti. Tämän tiedon mukaan liuos jaettiin kahteen jakee-seen: jäännösjakeeseen (joka sisälsi suoloja ja pieniä määriä glukoosia, ga-laktoosia ja fruktoosia) sekä arabinoosijakeeseen (joka sisälsi arabinoosia ja 10 pieniä määriä galaktoosia ja fruktoosia).According to this information, the solution was divided into two fractions: a residual fraction (containing salts and traces of glucose, galactose and fructose), and an arabinose fraction (containing arabinose and 10 fructose).
Näiden kahden jakeen välistä voidaan myös ottaa talteen kierrä-tysjae, joka sisältää glukoosia, galaktoosia, fruktoosia ja pienen määrän arabinoosia. Kierrätysjae voidaan johtaa takaisin kolonniin tai käyttää syöttöliuok-sen laimennukseen.A recycling fraction containing glucose, galactose, fructose and a small amount of arabinose can also be recovered between the two fractions. The recycling fraction may be recycled to the column or used to dilute the feed solution.
15 Arabinoosijakeen ja syöttöliuoksen kuiva-aineen (KA) määrä ja nii den koostumus on esitetty taulukossa 1. Komponenttien pitoisuus on ilmaistu painoprosentteina jakeen kokonaiskuiva-aineesta. Saanto ilmaisee L-arabinoosin määrän arabinoosijakeessa suhteessa L-arabinoosin kokonaismäärään laskettuna molemmissa saaduissa jakeissa olevien L-20 arabinoosimäärien perusteella.The amount and composition of dry matter (KA) of arabinose fraction and feed solution are shown in Table 1. The content of components is expressed as weight percent of total dry matter of the fraction. The yield expresses the amount of L-arabinose in the arabinose fraction relative to the total amount of L-arabinose, based on the amounts of L-20 arabinose in both obtained fractions.
v : Taulukko 1. Syöttöliuoksen ja arabinoosijakeen arvot ja koostumus, ‘:‘: sekä L-arabinoosin saanto _Syöttöliuos_Arabinoosijae_ :V: KA jakeessa, kg__127,8_39,2_ KA, g/100 g liuosta 35,5 9,8v: Table 1. Values and composition of feed solution and arabinose fraction, ':': and yield of L-arabinose _ Feed solution_Arabinose fraction: V: KA in fraction, kg__127.8_39.2_ KA, g / 100 g solution 35.5 9.8
Johtokyky, mS/cm_30,9__1^4_ pH 5,1 4,7Conductivity, mS / cm_30.9_1.4_4.4_ pH 5.1 4.7
Glukoosi, % KA:sta 1,8 0,7 • · · I — — ' 'Glucose,% of KA 1.8 0.7 · · · I - - ''
Galaktoosi, % KA:sta 1,3 2,1 • · * ' —Galactose,% of KA 1.3 2.1 · · * '-
Fruktoosi, % KA.sta__1^2_2L9_Fructose,% KA.sta__1 ^ 2_2L9_
Arabinoosi, % KA:sta 24,7_77,6_Arabinosis,% of CA 24.7_77.6_
Arabinoosisaanto, %__96,3_ 25 7 104500Arabinose yield,% __96.3_257104500
Arabinoosisaanto tarkoittaa arabinoosijakeessa olevan arabinoosimäärän suhdetta syöttöliuoksessa olevaan arabinoosimäärään (%).The arabinose yield is the ratio of the amount of arabinose in the arabinose fraction to the amount of arabinose in the feed solution (%).
Esimerkki 5Example 5
Happamasta hydrolyysista saatua raakaa arabinoosiliuosta suoda-5 tettiin painesuodattimella ja fraktioitiin kromatografisesti teollisessa mittakaavassa. Käytetty erotuskolonni oli tavanomainen panoserotuskolonni, korkeus 7,0 m ja sisähalkaisija 2,8 m.The crude arabinose solution obtained from the acid hydrolysis was filtered off with a pressure filter and chromatographed on an industrial scale. The separation column used was a conventional batch separation column, 7.0 m high and 2.8 m internal diameter.
Käytetty erotushartsi oli Na+-muodossa oleva kationinvaihtohartsi (valmistaja Finex Oy, Suomi), hartsi oli sulfonoitua polystyreeniä, joka on siilo loitettu divinyylibentseenillä; silloitusaste oli 5,5 % ja hiukkakoko noin 0,45 mm. Hartsipatsaan korkeus oli noin 6,4 m ja hartsitilavuus tilavuus siten noin 38 m3. Lämpötila kolonnissa ja syöttöliuossäiliössä oli noin 70 °C.The resin used was a Na + cation exchange resin (manufactured by Finex Oy, Finland), the resin was sulfonated polystyrene siliconized with divinylbenzene; the degree of crosslinking was 5.5% and the particle size was about 0.45 mm. The height of the resin column was about 6.4 m and the volume of resin was thus about 38 m3. The temperature in the column and in the feed solution tank was about 70 ° C.
Erotuksen periaate on sama kuin esimerkissä 1 (vaiheet 1-3). Syötön määrä oli noin 2000 litraa (780 kg kuiva-ainetta) eli pitoisuus oli 34 15 g/100 g liuosta. Virtausnopeus kolonnissa oli noin 5 m3/h. Kaksi jaetta otettiin talteen kuten esimerkissä 1. Taulukossa 2 on esitetty syöttöliuoksen ja arabi-noosijakeen kuiva-aine (KA) määrä ja niiden koostumus.The principle of separation is the same as in Example 1 (steps 1-3). The feed volume was about 2000 liters (780 kg dry matter), i.e. a concentration of 34 15 g / 100 g solution. The flow rate in the column was about 5 m3 / h. Two fractions were recovered as in Example 1. Table 2 shows the dry solids (KA) content and composition of the feed solution and the arabinose fraction.
Taulukko 2. Syöttöliuoksen ja arabinoosijakeen arvot ja koostumus, 20 sekä L-arabinoosin saanto ’·' ' _Syöttöliuos_Arabinoosijae_ ' ' KA jakeessa, kg_ 777__157_ : KA, g/100 g liuosta_33,9_JM3_ pH__^5_ :.v Glukoosi, % KA:sta__1J_0^5_Table 2. Values and composition of feed solution and arabinose fraction, 20 and yield of L-arabinose '·' '_ Feed solution_Arabinose fraction' 'in KA fraction, kg_ 777__157_: KA, g / 100 g solution_33.9_JM3_ pH __ ^ 5_:. ^ 5_
Galaktoosi, % KA:sta 2,4_^5_Galactose,% of KA 2.4_ ^ 5_
Fruktoosi, % KA:sta__1^2_^1_Fructose,% of KA__1 ^ 2_ ^ 1_
Arabinoosi, % KA:sta 18,0 80,5 • .....Arabinosis,% of CA 18.0 80.5 • .....
:1·1: Arabinoosisaanto, % 90,4 • · • · ·: 1 · 1: Arabinose yield,% 90.4 • · • · ·
Saanto laskettu kuten edellisessä esimerkissä.Yield calculated as in the previous example.
. 104500 Ο. 45 104500
Esimerkki 6Example 6
Kuumaan, noin 98 °C veteen lisättiin 40 paino-% kalsiumhydroksi-dia laskettuna käsiteltävän juurikasleikkeen kuiva-ainemäärästä. Kuivattua lähes sokeritonta leikettä suspendoitiin alkaliseen liuokseen noin 9-5 painoprosenttiseksi seokseksi, ja seosta sekoitettiin 4 tuntia 98 °C lämpötilassa pH:n ollessa noin 10. Tämän jälkeen seokseen lisättiin rikkihappoa, kunnes pH oli 0,8 ja arabaani hydrolysoitiin 90 °C lämpötilassa L-arabinoosiksi. Suspensio jäähdytettiin 70 °C:een ja lisättiin 10-painoprosenttista natriumhydrok-sidiliuosta kunnes pH oli 6,0. Neutraloitu seos suodatettiin suotopuristimella ja 10 väkevöitiin 40- painoprosenttiseksi.40% by weight of calcium hydroxide, based on the dry matter content of the beet cut to be treated, was added to the hot water at about 98 ° C. The dried, almost sugar-free slice was suspended in an alkaline solution to a mixture of about 9 to 5% by weight, and the mixture was stirred for 4 hours at 98 ° C and a pH of about 10. Sulfuric acid was added until pH 0.8 and hydrolyzed at 90 ° C. -arabinose. The suspension was cooled to 70 ° C and 10% w / w sodium hydroxide solution was added until pH 6.0. The neutralized mixture was filtered on a suction press and concentrated to 40% by weight.
Liuos hienosuodatettiin Seitz-suotimella piimaata apuna käyttäen, jonka jälkeen L-arabinoosi erotettiin liuoksesta kromatografisesti kuten edellisissä esimerkeissä. L-arabinoosijae, jonka kuiva-aine oli 8 paino-%, josta 80 % L-arabinoosia, otettiin talteen. Liuos väkevöitiin haihduttamalla 30-15 painoprosenttiseksi, puhdistettiin kationin- ja anionin-vaihdolla sekä värin-poistohartsilla (Optipore®/Dovex®), sekä haihdutettiin 70-painoprosenttiseksi, minkä jälkeen liuos siemennettiin ja L-arabinoosi kiteytettiin jäähdyttämällä liuos huoneen lämpötilaan. Kiteiden puhtaus oli yli 98 %. Arabinoosisaanto raaka-aineen kuiva-aineesta laskettuna oli 10 %.The solution was finely filtered on a Seitz filter using diatomaceous earth, after which L-arabinose was separated from the solution by chromatography as in the previous examples. A fraction of L-arabinose having a dry weight of 8% by weight, of which 80% of L-arabinose was recovered. The solution was concentrated by evaporation to 30-15% by weight, purified by cation exchange and anion exchange, and with a decolorization resin (Optipore® / Dovex®), and evaporated to 70% by weight, then the solution was seeded and L-arabinose was crystallized by cooling at room temperature. The purity of the crystals was over 98%. The arabinose yield, calculated on the dry matter of the raw material, was 10%.
• I• I
I 4 « I « « 4 ··· • · • · · • · · • · • · » • · · • · · • · · • · · • · · • · ♦ • · · • · · 1 · • · · « » ·I 4 «I« «4 ··· • • • • • • • • • • • • • • ••••••••••• 1 · · «» ·
Claims (10)
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI980119A FI104500B (en) | 1997-08-26 | 1998-01-20 | Process for preparing L-arabinose from sugar beet cut |
ES98941444T ES2223136T3 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | PROCEDURE FOR PREPARATION OF L-ARABINOSA FROM SUGAR BEET PULP PASTE. |
AU89815/98A AU8981598A (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | Method of preparing l-arabinose from sugar beet pulp |
CA002301220A CA2301220A1 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | Method of preparing l-arabinose from sugar beet pulp |
US09/486,437 US6506897B1 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | Method of preparing l-arabinose from sugar beet pulp |
PCT/FI1998/000667 WO1999010542A1 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | Method of preparing l-arabinose from sugar beet pulp |
JP2000507847A JP2001514018A (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | Method for producing L-arabinose from sugar beet pulp |
AT98941444T ATE270346T1 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | METHOD FOR PRODUCING L-ARABINOSE FROM SUGAR BEET PULP |
DE69824868T DE69824868T2 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | PROCESS FOR PREPARING L-ARABINOSE FROM SUGAR BEET PULP |
EP98941444A EP1012349B1 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | Method of preparing l-arabinose from sugar beet pulp |
DK98941444T DK1012349T3 (en) | 1997-08-26 | 1998-08-26 | Process for preparing L-arabinose from sugar beet pulp |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI973501A FI105691B (en) | 1997-08-26 | 1997-08-26 | Raw material useful in the preparation of pectin and related compounds, and process for its preparation |
FI973501 | 1997-08-26 | ||
FI980119A FI104500B (en) | 1997-08-26 | 1998-01-20 | Process for preparing L-arabinose from sugar beet cut |
FI980119 | 1998-01-20 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI980119A0 FI980119A0 (en) | 1998-01-20 |
FI980119A FI980119A (en) | 1999-02-27 |
FI104500B true FI104500B (en) | 2000-02-15 |
Family
ID=26160431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI980119A FI104500B (en) | 1997-08-26 | 1998-01-20 | Process for preparing L-arabinose from sugar beet cut |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6506897B1 (en) |
EP (1) | EP1012349B1 (en) |
JP (1) | JP2001514018A (en) |
AT (1) | ATE270346T1 (en) |
AU (1) | AU8981598A (en) |
CA (1) | CA2301220A1 (en) |
DE (1) | DE69824868T2 (en) |
DK (1) | DK1012349T3 (en) |
ES (1) | ES2223136T3 (en) |
FI (1) | FI104500B (en) |
WO (1) | WO1999010542A1 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI113453B (en) | 1999-09-17 | 2004-04-30 | Sohkar Oy | Chromatographic fractionation of plant material |
GB2407573A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-04 | Danisco Sweeteners Oy | Production of arabinose |
US20050096464A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Heikki Heikkila | Separation process |
GB2408262B (en) * | 2003-11-24 | 2007-09-12 | British Sugar Plc | A method of preparation of L-arabinose |
KR100954217B1 (en) | 2007-12-14 | 2010-04-21 | (주)세전 | Method for production of the extract containing L-arabinose by using organic acid |
HUE026608T2 (en) * | 2012-01-31 | 2016-06-28 | Syral Belgium Nv | Process for extraction of pentose from ligno-cellulosic substrate |
CN104744525B (en) * | 2015-03-24 | 2017-03-01 | 浙江大学 | A kind of technique that preparation high-purity L arabinose is extracted for raw material with arabic gum |
CN105061521A (en) * | 2015-09-09 | 2015-11-18 | 浙江伊宝馨生物科技股份有限公司 | Extraction method of high-purity L-arabinose |
WO2017058017A1 (en) | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Koninklijke Coöperatie Cosun U.A. | Methods of enriching arabinose fractions and products obtainable thereby |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE143261C (en) | ||||
GB1182099A (en) | 1967-04-06 | 1970-02-25 | Slovenska Akademia Vied | A Method of Preparation of L-Arabinose |
DD143261A1 (en) * | 1979-04-25 | 1980-08-13 | Bruno Tschiersch | PROCESS FOR OBTAINING L - (+) ARABINOSE |
DE3702653A1 (en) * | 1987-01-29 | 1988-08-11 | Sueddeutsche Zucker Ag | METHOD FOR PRODUCING CRYSTALLINE L-ARABINOSE |
FR2744735B1 (en) | 1996-02-13 | 1998-04-10 | Beghin Say Eridania | USE OF SUGAR BEET PULPES IN THE MANUFACTURE OF PAPER OR CARDBOARD |
-
1998
- 1998-01-20 FI FI980119A patent/FI104500B/en not_active IP Right Cessation
- 1998-08-26 JP JP2000507847A patent/JP2001514018A/en active Pending
- 1998-08-26 WO PCT/FI1998/000667 patent/WO1999010542A1/en active IP Right Grant
- 1998-08-26 AT AT98941444T patent/ATE270346T1/en active
- 1998-08-26 EP EP98941444A patent/EP1012349B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-26 DK DK98941444T patent/DK1012349T3/en active
- 1998-08-26 US US09/486,437 patent/US6506897B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-26 AU AU89815/98A patent/AU8981598A/en not_active Abandoned
- 1998-08-26 ES ES98941444T patent/ES2223136T3/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-26 DE DE69824868T patent/DE69824868T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-08-26 CA CA002301220A patent/CA2301220A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1012349B1 (en) | 2004-06-30 |
US6506897B1 (en) | 2003-01-14 |
CA2301220A1 (en) | 1999-03-04 |
WO1999010542A1 (en) | 1999-03-04 |
FI980119A0 (en) | 1998-01-20 |
FI980119A (en) | 1999-02-27 |
AU8981598A (en) | 1999-03-16 |
DE69824868D1 (en) | 2004-08-05 |
JP2001514018A (en) | 2001-09-11 |
EP1012349A1 (en) | 2000-06-28 |
DE69824868T2 (en) | 2005-07-28 |
ES2223136T3 (en) | 2005-02-16 |
DK1012349T3 (en) | 2004-11-01 |
ATE270346T1 (en) | 2004-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4075406A (en) | Process for making xylose | |
FI103119B (en) | A process for preparing rhamnose from rhamnolipids | |
FI80705C (en) | Process for the preparation of crystalline maltitol | |
BG99639A (en) | Method for the preparation and/or purification of clavulanic acid and its pharmaceutically acceptable salt | |
FI104500B (en) | Process for preparing L-arabinose from sugar beet cut | |
KR890001245B1 (en) | Process for purifying tryptophan | |
CN109575028A (en) | A method of adenosine is hydrolyzed using catalyzing cation exchange resin-separation coupling technology | |
HU202282B (en) | Process for separating 2-keto-l-gulonic acid from fermentation juice | |
CN112266362B (en) | Method for extracting tetrahydropyrimidine by combining aqueous two-phase extraction with ion exchange chromatography | |
CN111362860B (en) | Method for extracting tryptophan from fermentation liquor | |
US4308375A (en) | Method for purifying water-insoluble polyene antibiotics | |
US5454875A (en) | Softening and purification of molasses or syrup | |
CN109369731B (en) | Method for removing glucose in xylose production process | |
CA1242710A (en) | Crystalline maltopentaose and process for producing the same | |
JP2001514268A (en) | Raw materials used for producing pectin and related compounds, and method for producing the same | |
JP2605207B2 (en) | Purification method of beet saponin | |
CN115231990A (en) | Preparation method of high-purity dipentaerythritol | |
EP0053919B1 (en) | Cephamycin c derivative and its preparation | |
CN113135965A (en) | System and method for producing crystalline xylose by using xylose mother liquor | |
CN221479921U (en) | Production device of glucuronic acid | |
CN112250564B (en) | Method for extracting shikimic acid from fermentation broth | |
JPS59173100A (en) | Recovery of saccharose | |
WO2022141227A1 (en) | Preparation method for sucralose, crude product solution, and sucralose | |
JPH0564627B2 (en) | ||
CN118290347A (en) | Refining method of ectoin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |